冷處理有普通處理—80℃與超冷處理—190℃兩種。超冷處理又稱為深冷處理i，近來稱作低溫處理。鋼材淬火冷卻之后的馬氏體組織轉(zhuǎn)變的完成是從馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms至馬氏體轉(zhuǎn)變了點(diǎn)Mf，但是很多合金鋼材的Mf低于室溫，在室溫狀態(tài)組織中有殘余奧氏體組織，這類鋼種的殘余奧氏體通過回火一般不能完全消除，殘余奧氏體的存在引起工件性能的降低。為了消除殘余奧氏體，冷處理工序就是淬火工序繼續(xù)，是在淬火鋼冷卻到室溫時(shí)繼續(xù)冷卻到室溫以下。
冷處理可以提高工件的硬度，防止磨削裂紋，提高工件的磁性，減少變形，穩(wěn)定使用尺寸�？梢源娑啻位鼗�。
冷處理的工藝包括冷處理溫度、冷處理時(shí)間、冷處理的降溫和升溫方式與速度、裝爐方式、轉(zhuǎn)入回火工序時(shí)間間隔等。
(1)冷處理溫度的確定 溫度確定的理論依據(jù)是各個(gè)鋼種的Mf點(diǎn)，在Mf附近或遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Mf點(diǎn)作為冷處理的溫度，還可以結(jié)合零件的使用情況以及工藝設(shè)備條件制定冷處理溫度。
(2)冷處理時(shí)間的確定 和淬火工件一樣，工件達(dá)到冷處理溫度后，轉(zhuǎn)變就已完成，在不考慮工件重量和工件尺寸時(shí)，就不需要保溫。但是儀表監(jiān)控的只是溫度，并不能代表工件實(shí)際已經(jīng)到溫。所以為了使大件或批量裝爐的工件的心部都達(dá)到冷處理的實(shí)際溫度，可以等溫一段時(shí)間，等溫公式計(jì)算如下：
T=D×C×T終/(T冷劑+30)(圓截面工件)
T=2×D×C×T終/(T冷劑+30)(方截面工件)
式中 T——等溫時(shí)間，min;
T終——工件處理溫度，℃;
T終劑——冷凍劑的溫度，℃
D——工件有效厚度，min;
C——常數(shù)，工件在冷凍劑直接交換熱量時(shí)C=1，通過空氣交換熱量時(shí)C=1.15~1.20℃。
也可以根據(jù)裝量及工件的大小來確定時(shí)間，中小件一般為1~3h.
(3)冷處理的降溫和升溫方式與速度的確定，適當(dāng)?shù)乜刂平禍嘏c升溫速度，對于材料的深冷處理效果以及防止開裂變形都有益處，這個(gè)速度一般在≤40℃/h。也可以采用分段降溫、升溫的方式。在深冷以后的升溫至—40℃以前，不提倡提倡提出深冷箱。
出深冷箱后再空氣中溫度自然回升至室溫(以工件表面的冷凝水干燥為止)，然后再進(jìn)行回火或時(shí)效處理。也有主張水冷工件來加速回升速度，防止放置時(shí)間過長開裂。
(4)冷卻介質(zhì) 一般用于普通冷處理設(shè)備，通常用干冰、氨(或甲醇)和氟里昂壓縮機(jī)來制冷。深冷設(shè)備常用的是采用液氮制冷，它既經(jīng)濟(jì)又方便，一般用液氮深冷罐來存儲 液氮，控溫系統(tǒng)來控制冷處理溫度與降溫、升溫速度。
(5)冷處理工藝注意事項(xiàng)
①冷處理在淬火、回火工序中的安排有兩種方式：a.淬火+一次120~150℃的低溫回火+深冷處理+回火的處理工藝，大型工件采用這個(gè)工藝比較穩(wěn)妥;b.采用淬火+深處理+回火處理，小件可以采用此類工藝。
②深冷處理次數(shù)：重復(fù)多次深冷處理比單次深冷處理效果好。有人認(rèn)為三次深冷可以使材料的抗沖擊磨損性能明顯提高。
③采用液氮深冷罐進(jìn)行深冷處理，適量的泄漏是合理的。